基于Dynaform的書夾不同壓邊力下的回彈分析

惠為東（鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224005）

基于Dynaform的書夾不同壓邊力下的回彈分析

惠為東
（鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224005）

書夾是日常生活中應(yīng)用非常廣泛的學(xué)習(xí)辦公工具，本文主要介紹了書夾彎曲件的沖壓成形過程的有限元仿真分析，采用不同的壓邊力進(jìn)行回彈模擬，分析研究它對(duì)回彈的影響，找出減小回彈的方法，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

書夾；壓邊力；回彈

1　引言

書夾彎曲件的成形過程是典型的彎曲成形工藝，因此最常見的質(zhì)量問題就是彎曲后彎曲件產(chǎn)生的回彈現(xiàn)象。回彈是板材沖壓成形過程中的主要缺陷之一，嚴(yán)重影響著成型件的尺寸精度［1］。隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提高和數(shù)值模擬技術(shù)的不斷完善，近些年來(lái)出現(xiàn)了許多功能強(qiáng)大的專業(yè)性強(qiáng)的分析軟件，如采用有限元分析法對(duì)模具組件在工作狀態(tài)中的應(yīng)力、應(yīng)變等問題的詳細(xì)分析意得到了越來(lái)越多的注意［2］。在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的，比較典型的如汽車覆蓋件的回彈，由于其形狀和邊界條件復(fù)雜，一般要采用數(shù)值模擬方法來(lái)進(jìn)行回彈分析才能取得較滿意的結(jié)果［3］。

2　書夾的不同壓邊力下的回彈分析

將事先建立好的三維模型導(dǎo)入進(jìn)Dynaform軟件中，對(duì)選定不同條件進(jìn)行回彈模擬，從變形狀態(tài)、應(yīng)力分布、厚度分布、以及回彈前后的書夾的成形角度變化等角度去分析對(duì)比，并選擇最佳方案。

在沖壓過程中，為了防止工件的口緣部分發(fā)生失穩(wěn)而起皺，使板料被凸模壓入凹模圓角之前，保持穩(wěn)定狀態(tài)，故要加壓邊圈，施加壓邊力。實(shí)驗(yàn)方案如下：

（1）材料AA6009 type37 ；

（2）板厚為2mm，凸凹模圓角為5mm，摩擦系數(shù)0.125；

（3）沖壓距離為90mm，沖壓速度為1000mm/s；

根據(jù)上面設(shè)定的參數(shù)，采用不同的壓邊力進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬試驗(yàn)結(jié)果如下（見圖1）：分別采用壓邊力為25KN、50KN、100KN、150KN進(jìn)行模擬。

結(jié)果分析看來(lái)，壓邊力在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，對(duì)于板料的厚度變化不是很明顯，而當(dāng)大于一定的數(shù)值（20KN）時(shí)，板料的最大變薄率和應(yīng)變的變化逐步加大。在同等條件下，壓邊力為50KN時(shí)回彈前后角度變化最小，且對(duì)于最大變薄率、變厚率變化以及應(yīng)變變化影響較小，沖壓成形效果最為理想。通過實(shí)驗(yàn)，采用50KN的壓邊力。

3　結(jié)論

本文運(yùn)用優(yōu)先于數(shù)值模擬的方法對(duì)書夾彎曲件的沖壓成形過程進(jìn)行了分析，考慮了壓邊力對(duì)于彎曲回彈的影響，并得出以下結(jié)論：壓邊力對(duì)于書夾的沖壓成形來(lái)說(shuō)必須選擇合適，假如壓邊力太小，無(wú)法保證固定零件，書夾的一側(cè)回彈會(huì)特別明顯，更談不上沖出合格的成型件了，而壓邊力過大的話零件內(nèi)部主要是拉應(yīng)力，也不符合實(shí)際要求。

圖1　不同壓邊力下的回彈角

［1］劉罡.基于回彈控制的提高轎車沖壓件成形精度方法研究［D］.上海：上海交通大學(xué)，2001.

［2］黃德海，陳國(guó)學(xué).多層組合預(yù)應(yīng)力模具失效分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］.塑料工程學(xué)報(bào)，2003（04）：58-61.

［3］胡平覆.蓋件模具CAD/CAE/CAM一體化技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展［J］機(jī)械工人（冷加工），2000（10）：3-4.

江蘇省教育廳省屬高校自然科學(xué)研究面上自籌經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（12KJD520010）。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.199

惠為東，助教，主要從事產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)方面的研究。